張曦
美國:教育創新運動
2009年,美國時任總統奧巴馬提出了教育創新運動,強調美國將優先發展STEM,決心把美國科學和數學教育的排名從中間位置提高到世界前列。此后,美國聯邦投入了大量資金,用以支持幼兒園到十二年級(K-12)階段和高等教育階段的STEM教育研究。美國各州也紛紛采取了促進STEM教育發展的有效措施,包括創建全州STEM教育網絡、成立區域STEM中心、創辦STEM高中、啟動幼兒園到八年級(K-8)階段學生計劃項目、加強教師專業發展。在加強對STEM教育重視的同時,社會上對增加人文藝術教育的呼聲越來越強烈。人文藝術不僅能夠增加STEM的趣味性,更重要的是有益于培養全面發展的未來社會合格公民。2010年,美國維吉尼亞科技大學學者格雷特·亞克門(Georgette Yakman)提出將“A”(Art藝術)納入到STEM中,“A”廣義上包括了美術、音樂、社會、語言等人文藝術學科。STEAM教育理念提出以后,受到美國政府和教育界的歡迎,他們為教師提供了許多與STEAM相關的培訓資源和項目,美國的一些高等教育機構還研發和實施了STEAM課程,并逐漸將其推廣到教育實踐中。
STEAM課程很多都是與游戲相結合,寓教于樂。家長們對于小孩玩游戲并不反感,很多還跟著他們一起玩,特別是Minecraft,網絡上有無數的成人玩家都是因為想陪孩子玩才做出了很多相關的Mod、軟件、工具和教程之類的。在美國實施STEAM的一個巨大優勢就是美國學校放學都很早,很多小學甚至下午一兩點就放學了,因此也催生了許多“校外游戲”。政府扶持,學校開放,家長支持,這也是STEAM教育在美國能夠發展好的原因。
德國:可持續發展的教育
在德國,由于語言的關系,STEAM教育通常被縮寫為MINT教育。政府之所以引進STEAM教育理念,是因為在作為歐洲主要經濟體的德國出現了高質量的綜合性勞動力匱乏的現象,這是極不利于工業科技持續發展的。因此,在政府報告中多次提到“需要用MINT教育來彌補該缺陷”的觀點。德國將專業技術人才的創造力視為解決當前科技發展中遇到的問題、迎接未來挑戰的核心,因此中小學階段的MINT教育更關注學生在MINT職業上的興趣和發展。德國希望將之與終身教育結合起來,創造一種可持續發展的MINT教育,因此促進MINT教育鏈的發展成為其教育目標之一。政府教育通過對兒童和青少年進行MINT的興趣吸引和機制激勵,讓他們不斷沿著MINT教育鏈獲得發展。
比如,在小科學家之家里,一群5歲的小孩子對“樹通過搖晃枝葉產生風”很自信。老師沒有糾正他們的答案,而是反問他們有沒有誰在沒有樹的地方看到過風。一個小男孩回想起他有一次去海邊,風卷起海水和沙子,但視線中卻并沒有一棵樹。另一個男孩說,前進中的車輛會讓葉子旋轉。于是,孩子們得出了結論——樹不是風的源泉。這是小科學家之家里常見的一幕。雖然這個科學教育項目啟動至今不足十年,但卻已經覆蓋了德國超過一半的3歲至6歲的孩子。在小科學家之家,教師會讓幼兒詢問關于自然現象和日常所見的問題。當孩子們對這些問題給出幼稚的答案時,老師會幫助他們用活動驗證問題的答案——這實際上類似于模仿成年人做科研的方法。
日本:促進科技創新
日本小學階段的STEAM教育相對側重研究型人才的培養,增加學生對STEAM相關學科的興趣和熱情,高中階段實施STEAM精英教育。不過日本至今未曾在正式的政府文件中提出STEAM教育一詞,而是以一種局部的、潛在的方式實施該教育。
廣島市和靜岡市的STEAM教育受到當地大學的影響很大。靜岡大學的工程系里有科學技術研究院,大學學者對于STEAM教育教育有極其濃厚的興趣,這種興趣也促進了STEAM教育在當地中小學教育系統的開展。從20世紀60年代起實行的教育以書本知識和應試為主,后來隨著社會發展的需要,教育的重心發生變化,以促進學生的全面發展和提高學習能力為目標,在中小學推行“寬裕教育”政策——通過縮減課時、精簡知識和減少學分等措施,力圖創造寬松的學習環境來培養學生的“生存能力”。然而,寬裕教育并沒有提高學生的生存能力,反而導致了學生學業的下滑,具體表現為日本學生在PISA測試中的表現不佳和TIMSS推理能力的不足。
為了改變學生的這種情況,日本政府進行教育改革,著重在課程體系、教育基金、教師培養、鼓勵女性投身于STEAM教育,同時文部科學省決定在2020把編程納入小學必修課。
韓國:指定示范校
韓國從中小學時期就對學生進行STEAM素養的教育,培養中小學生的知識整合應用能力與科技創新能力。2011年韓國教育部頒布《搞活整合型人才教育(STEAM)方案》,提出實施要以數學和科學為中心,實現與工程技術相結合的STEAM課程,培養適應社會的具有STEAM素養的綜合型人才,方案同時歸納了四類STEAM課程實施方案,為各中小學實施STEAM課程提供指導。韓國政府指定和扶持整合型人才教育示范學校,也是推動開展整合型人才教育的重要手段。
比如,在梨花女子大學附屬小學的“動物們的SOS”主題學習中,要求學生通過觀看破壞生態系統的相關視頻,講解瀕危生物,同時賦予保護生態系統的動機通過整合生態系統原理及食物鏈、生態系統平衡等內容,制作食物鏈風鈴及拼貼食物網通過參觀動物園,從各個不同角度觀察動物行為,并將其靈活運用起來,制作有關宣傳瀕危生物的生態系統立體模型。
由此可見,這一主題學習是通過科學、數學和美術等學科共同進行的。各科從不同角度圍繞著保護瀕危動物這一主題開展教學活動,通過提示情況、創意設計、感性體驗等學習過程,讓學生了解瀕危動物所處的生態環境,從而喚起學生對瀕危動物的保護意識,以及改善生態環境、為瀕危動物提供科學保護的探究愿望。